‘壹’ 世界上最着名的五大钻石出产国有哪些
澳大利亚、刚果、俄罗斯、博茨瓦纳和南非是着名的五大金刚石产地。
1、澳大利亚
力拓位于西澳大利亚东部金伯利岩地带的阿盖尔钻石矿山,是世界上最高产的钻石矿山,同时也是是世界上主要的粉钻和红钻来源,占全世界红钻和粉钻年产量的90%。阿盖尔矿山同时还出产香槟色、白兰地色和蓝色钻石。
2、博茨瓦纳
盛产优质金刚石,宝石级占50%,其产值居世界首位。博茨瓦纳的钻石来自露天开采的金伯利岩,巨大的矿山有orapa岩筒(1967年)、letihakena岩筒(1977年)和jwaneng钻矿(1982年),在世界上的钻石产地分布图上,三个矿的总产量在1989年超过1500万克拉。
3、俄罗斯
俄罗斯钻石主要分布在西伯利亚中部雅库特地区,在世界上的钻石产地分布图上,找到有一百多个含金刚石金伯利岩筒,1988年,俄罗斯在靠近欧洲附近又找到新的钻石矿。俄罗斯钻石产量在1200万克拉左右,一半为宝石级。多年来俄罗斯形成了独立的钻石开采加工销售体系,其钻石数量大、质量优、均匀性好,在市场上具有很强的竞争力。
4、南非
金伯利钻石矿坑,从1866年至1914年,50000名矿工使用铁铲等工具进行挖掘,共挖掘出2722公斤钻石。目前,南非政府正试图将金伯利矿坑申请为一处世界文化遗址。
5、刚果
刚果自然资源丰富,素有“世界原料仓库”、“中非宝石”和“地质奇迹”之称。全国蕴藏多种有色金属、稀有金属和非金属矿,其中铜、钴、锌、锰、锡、钽、锗、钨、镉、镍、铬等金属和工业钻石储量很可观。
钻石的用途:
1、工业用途
地质钻头和石油钻头金刚石、拉丝模用金刚石、磨料用金刚石、修整器用金刚石、玻璃刀用金刚石、硬度计压头用金刚石、工艺品用金刚石。若涂在音响纸盆上,音箱音质会大为改善。
2、慢性毒药
文艺复兴时期,用金刚石粉末制成的慢性毒药曾流行在意大利豪门之间。当人服食下金刚石粉末后,金刚石粉末会粘在胃壁上,在长期的摩擦中,会让人得胃溃疡,不及时治疗会死于胃出血,是种难以让人提防的慢性毒剂。
3、观赏宝石
钻石由于折射率高,在灯光下显得闪闪生辉,成为女士最爱的宝石。巨型的美钻可以价值连城。而掺有深颜色的钻石的价钱更高。目前最昂贵的有色钻石,要数带有微蓝的水蓝钻石。
‘贰’ 澳大利亚金刚石/钻石矿区地质背景
北澳内部的金伯利克拉通发现了含金刚石的金伯利岩,但比较重要的金刚石矿床却位于该克拉通边界的早元古代活动带,且含矿母岩为钾镁煌斑岩,包括:金伯利克拉通东南边界的Halls Creek活动带(地理上称东金伯利)以及西南边界的King Leopold活动带(地理上称西金伯利)。
东金伯利地区分布着澳大利亚最主要的阿盖尔金刚石矿,其橄榄钾镁煌斑岩岩筒AK1位于Halls Creek断层以西约7 km处。在Halls Creek活动带中,结晶的基底岩石由于褶皱和断层而强烈变形,活动带的北部由北倾的沉积岩和火山岩所覆盖,年代在15亿年前至5亿年前之间。阿盖尔岩筒沿着一个早期就存在的断层,大约在11亿到12亿年前侵入到年代较晚的岩石中,岩筒上部和火山口嵌在抗风化能力较强的岩石露头中,从而使金刚石矿免遭侵蚀(Shigley et al.,2001;Bevan et al.,2005)。
西金伯利地区在Canning盆地的东北部边界和King Leopold活动带的南部边界分布着100多个钾镁煌斑岩岩体(Jaques et al.,1986),从北到南主要有艾伦代尔、Calwynyardah和Noonkabah三个岩区。这些钾镁煌斑岩体侵入Oscar剪切系的顶壁,将King Leopold活动带与Lennard岩床联系起来,根据地震探测法火山岩可溯源到上地幔。艾伦代尔钾镁煌斑岩岩筒出露于King Leopold活动带。
南澳大利亚Echunga砂矿金刚石发现于含金的第三纪砾岩中,未见金刚石的指示矿物,金刚石源区未知。Springfield Basin是一个小型的沉积盆地(面积约9km2),不整合地沉积于Adelaidean超岩群的褶曲岩石之上;金刚石只见于二叠纪的基底砾岩中,与其他指示矿物一同出现,包括镁铬铁矿、镁钛铁矿、镁铝榴石和铬透辉石(Tappert et al.,2009a)。南澳大利亚的Orroroo (Eurelia) 金伯利岩产少量金刚石,侵位于侏罗纪,位于当时冈瓦那大陆的东南部,而冈瓦那大陆的南部边缘正是活跃的俯冲带(Tappert et al.,2009b)。有学者(Tappert et al.,2009b)根据Eurelia金刚石中出现的独特包裹体矿物,认为其部分金刚石为超深部起源(来源于下地幔)。而Springfield Basin砂矿金刚石与Eurelia原生金伯利岩型金刚石在物理性质、包裹体成分上有很强的相似性,推测两者具有相同或相似的超深地幔起源。但Eurelia金伯利岩的年代较晚(侏罗纪),与Springfield Basin砂矿二叠纪的年龄不符,因此,Springfield Basin砂矿金刚石的源区仍未最后确定。
表8.7 澳大利亚金刚石/钻石资源的分布Table 8.7 Distribution of diamond resources in Australia
新南威尔士北部的Bingara矿和Copeton矿是出露于中古生代-早中生代New England褶皱带之上的金刚石冲积砂矿(Davies et al.,2003)。Wellington矿金刚石出现于Macquarie河水系,位于早古生代-中古生代Lachlan褶皱带上,又被冲积搬运再造(Davies et al.,1999)。澳大利亚东部金刚石发现于新生代玄武岩流附近及其下面的冲积层或古冲积层中。含金刚石的冲积物一般成熟度较高,有其他抗风化的重砂矿物出现(如金、锡石、刚玉、托帕石、铁铝榴石、锇铱矿、磁铁矿和锆石),但缺乏传统的金刚石指示矿物(如铬尖晶石、钛铁矿和含铬镁铝榴石),由于无法追索到原生矿而被称为“无头砂矿”(Davies et al.,2003)。这些砂矿金刚石可分为两个显着不同的组别:(1)A组金刚石与世界上其他地区发现的金伯利和钾镁煌斑岩产出的金刚石不易区别,为传统的克拉通地幔成因;(2)B组金刚石以表面特征、内部结构、重C同位素组成以及主要含榴辉岩型/碳质硅酸盐型包裹体共生序列的特征组合而区别于其他金刚石,这些特征表明B组金刚石可能形成于晚古生代(石炭纪,也可能是二叠纪)的俯冲环境,由构造期后的岩浆活动运移至地表所致(Davies et al.,2003;Davies et al.,1999;Davies et al.,2002;Barron et al.,2008)。
图8.31 阿盖尔(Argyle)金刚石/钻石原石,右为稀有的粉红和白色金刚石/钻石
Figure 8.31 Rough diamonds from Argyle,rare pink and white diamond on the right
(据 Argyle diamonds. http://www.argylediamonds.com.au)
图8.32 切磨好的 Argyle“香槟”金刚石/钻石和粉红金刚石/钻石
Figure 8.32 Polished champagne diamonds and pink diamonds from Argyle
(据 Argyle diamonds. http://www.argylediamonds.com.au)
图8.33 Argyle粉红色金刚石/钻石
(据Chapman,2011)
Figure 8.33 Pink diamonds from Argyle
(Chapman,2011)
图8.34 Ellendale特征黄色毛坯金刚石/钻石和切磨好的黄色金刚石/钻石,具有非常好的光泽
Figure 8.34 The characteristic rough and polished yellow diamonds of Ellendale,with very strong luster
(http://www.israelidiamond.co.il/english/showPicEng.aspx?name=idc-683-8486698.jpg 和 The Australian Broadcasting Corporation,Corporate Communications website. http://www.abc.net.au/)
图8.35 澳大利亚Merlin 晶形完好质量较好的金刚石/钻石毛坯
Figure 8.35 Rough diamonds with perfect crystal shapes and good qualities from Merlin,Australia
‘叁’ 澳大利亚金刚石/钻石产地情况
在过去的25年里,澳大利亚经过勘探共发现450多个金伯利岩、钾镁煌斑岩和相关碱性岩岩体的出露点。澳大利亚有三个显着的克拉通(图8.30):西澳克拉通、北澳克拉通和南澳克拉通。其中,几个主要的前寒武纪克拉通(Yilgarn、Pilbara和Gawler克拉通)的内部及边缘处以及北澳克拉通(包括金伯利克拉通)内部都有发现金伯利岩,而钾镁煌斑岩仅出现在金伯利克拉通东南和西南边界的Halls Creek活动带、King Leopold活动带和Fitzroy Trough。
图8.30 澳大利亚克拉通分布
( 据 Janse et al.,1995 改编 )
Figure 8.30 Craton distribution in Australia
(After Janse et al.,1995)
AR--Argyle,Western Australia; AS--Aries,Western Australia; BR-- Bow River,Western Australia; CB--Coanjula/Batten,Northern Territory; CP--Copeton,New South Wales; EL--Ellendale,Western Australia; N--Nullagine,Western Australia; NB--Nabberu,Western Australia; O--Orroroo,South Australia.
澳大利亚丰富的金刚石资源主要是由西澳的阿盖尔(Argyle)矿山贡献的。2009年,由于阿盖尔矿山逐渐由露天开采转入地下开采,使澳大利亚宝石级或近宝石级金刚石和工业级金刚石的储量分别涨至104.8 Mct和109.1 Mct(McKay,2010)。此外,西澳的艾伦代尔(Ellendale)矿山和北部地区的梅林(Merlin)矿山分别拥有5 Mct的金刚石储量。这三个矿山具有经济开采价值,而目前澳大利亚运营开采的金刚石矿山只有阿盖尔和艾伦代尔。其中,Argyle矿山的露天开采于2010年结束,并开始大规模的地下开采,使矿山的开采寿命延长到2018年,地下开采的估计产量为20~25Mct/y。Ellendale岩区有48个侵入体,其中34个含有金刚石/钻石,最大的两个橄榄钾镁煌斑岩岩筒为Ellendale 4 和 Ellendale 9(Jaques et al.,1986)。Ellendale的金刚石/钻石品位不到1ct/t,比Argyle矿的品位低得多(5~6ct/t),但由于产出金刚石/钻石质量较高而同样认定为具经济价值(Smit et al.,2010)。以E9岩筒的开采量计算,Ellendale矿山还有3年半的开采寿命(McKay,2010)。
其他一些低品位的金刚石/钻石原生矿包括:西澳大利亚金伯利克拉通北金伯利地区年代约800Ma的金伯利岩区(Jaques et al.,1986;B. A. Wyatt et al.,1999),Yilgarn克拉通北部边界年代为1900~1700 Ma的 Nabberu金伯利岩体(Shee et al.,1999)和1300Ma的Jewill金伯利岩体(Graham et al.,1999),Pilbara克拉通1900 Ma的Brockman金伯利岩脉(Wyatt et al.,2004)。北部地区Victoria River盆地的Timber Creek(Berryman et al.,1999;Belousova et al.,2001),以及Carnarvon盆地约164 Ma的Wandagee岩筒(Jaques et al.,1989)。南澳大利亚有150多个金伯利岩体出现,但含金刚石/钻石的金伯利岩只出现在距Orroroo北部20km Adelaide褶皱带的Eurelia地区,矿山品位较低(Scott-Smith et al.,1984)。
澳大利亚还有一些在历史上具有重要意义的冲积砂矿。南澳大利亚的金刚石/钻石砂矿有两处,分别位于Echunga地区(Adelaide东南方向约30km)和Springfield Basin (Orroroo西北方向约50 km)(Tappert et al.,2009b)。新南威尔士的金刚石/钻石冲积砂矿,从北到南分布在Cape York至Tasmania之间(Davies et al,2002)。最主要的金刚石/钻石产地Bingara和Copeton分别发现于1872年和1875年,两者品位分别为8.5Cpht和5Cpht(Cooper,1999),产量约为0.125Mct(Brown,1995)和0.35Mct(MacNevin,1977)。其他一些金刚石/钻石产地包括Wellington和Airly Mountain,历史记载产量分别为4000ct和100ct(MacNevin,1977)。
澳大利亚金刚石/钻石资源分布见表8.7。